《雙電弧復(fù)合焊與單mag焊接成形對(duì)比論文設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《雙電弧復(fù)合焊與單mag焊接成形對(duì)比論文設(shè)計(jì)（15頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 摘要 近些年來(lái)隨著我國(guó)焊接技術(shù)發(fā)展迅速，對(duì)工業(yè)制造的要求也越來(lái)越高。因此有著高效率和高質(zhì)量的TIG-MAG雙電弧復(fù)合焊接工藝也被更多焊接工作者重視。本課題研究單MAG電弧焊與TIG-MAG雙電弧焊的焊縫成形不同，通過(guò)單MAG焊、TIG-MAG焊、MAG-TIG焊三種焊接方式的成形樣貌對(duì)比得出結(jié)論。試驗(yàn)結(jié)果表明：MAG-TIG雙電弧復(fù)合焊焊接相比單MAG電弧焊焊接低合金高強(qiáng)鋼Q345-B，焊縫余高從2.5 mm增大到2.67 mm，焊縫熔寬從4.33 mm增寬到4.67 mm；TIG-MAG雙電弧復(fù)合焊相比單MAG電弧焊焊接低合金鋼Q345-B，焊縫余高從2.5 mm增大到2.83 mm

2、，焊縫熔寬從4.33 mm增寬到6.17 mm；TIG-MAG雙電弧復(fù)合焊焊相比MAG-TIG雙電弧復(fù)合焊焊接低合金高強(qiáng)鋼Q345-B，焊縫余高從2.67 mm增大到2.83 mm，焊縫熔寬從4.67 mm增寬到6.17 mm。 關(guān)鍵詞：MAG-TIG復(fù)合焊 單MAG焊 焊接成形 Abstract In recent years, with the rapid development of welding technology in China, the requirements for industrial manufacturing are becomin

3、g higher and higher. Therefore, TIG -MAG hybrid welding technology with high efficiency and high quality has been paid more attention by welding workers. In this study, the welding seam forming of single MAG arc welding is different from that of TIG-MAG double arc welding. A conclusion is drawn by c

4、omparing the forming appearance of three welding methods: Single MAG welding, TIG-MAG welding and MAG-TIG welding. The test results show that compared with the Single MAG arc welding of low alloy and high strength steel Q345B, the residual weld height increases from 2.5 mm to 2.67 mm, and the weld w

5、eld width increases from 4.33 mm to 4.67 mm. Compared with the Single-MAG arc welding of low-alloy high-strength steel Q345B, TIG-MAG dual-arc composite welding increased the residual weld height from 2.5 mm to 2.83 mm and the weld weld width from 4.33 mm to 6.17 mm. Compared with MAG-TIG dual-arc c

6、omposite welding for low-alloy high-strength steel Q345B, the residual weld height increased from 2.67 mm to 2.83 mm, and the weld weld width increased from 4.67 mm to 6.17 mm. Key words: TIG -MAG hybrid welding Single MAG welding welding formation 第一章 緒論

7、 1.1課題的背景及意義 隨著航天航空、交通運(yùn)輸、海軍制造等工業(yè)的快速發(fā)展，其外形尺寸、重量結(jié)構(gòu)、質(zhì)量要求也不斷提高，焊接工作量逐步上升，優(yōu)質(zhì)高效焊接技術(shù)已經(jīng)成為焊接工作者的研究對(duì)象，經(jīng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)焊接工作量已經(jīng)處于世界強(qiáng)國(guó)水平[1]。 為了提高焊接生產(chǎn)效率，有焊接方面的學(xué)者將雙弧焊應(yīng)用于中厚板的實(shí)際生產(chǎn)[2]。雙電弧復(fù)合焊由兩種焊接共同并列焊接完成，生產(chǎn)效率大大提升。并且運(yùn)用兩種電弧的作用可以有效降低焊前預(yù)熱溫度，甚至可以實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度焊前不預(yù)熱[3]。因?yàn)楹盖邦A(yù)熱要求也很高[4]，焊前預(yù)熱有一定程度會(huì)導(dǎo)致焊接環(huán)境產(chǎn)生變化，影響焊縫質(zhì)量和工廠生產(chǎn)效率，因此雙弧焊有避免焊前預(yù)熱的優(yōu)勢(shì)，提高

8、了生產(chǎn)質(zhì)量和工作效率。 如今，常用的中厚板焊接方法有TIG電弧填絲焊和有著輔助措施的熔化極氣體保護(hù)焊MAG。TIG電弧填絲焊接過(guò)程較為穩(wěn)定，但是因?yàn)槿刍芰Σ蛔愕脑颍附铀俣纫膊豢?，?dǎo)致焊接效率偏低。為了大大提高焊接生產(chǎn)過(guò)程的工作效率，以及提高焊縫焊接質(zhì)量，使用更高效率和更高質(zhì)量的TIG-MAG雙電弧復(fù)合焊接工藝方法對(duì)其進(jìn)行焊接，從而解決焊道不美觀，焊接速度不快，焊接效率低，焊接質(zhì)量低等問(wèn)題[5]。雙電弧焊作為結(jié)合傳統(tǒng)弧焊和復(fù)合熱源工藝技術(shù)結(jié)合的新型焊接方法，深受焊接工作者的重視，它是采用兩個(gè)熱源工作，所以相對(duì)于單電弧而言它的參數(shù)可調(diào)范圍有很大幅度增大，改善了單電弧焊接時(shí)根部熔透難控制等問(wèn)

9、題[6]。TIG-MAG雙電弧復(fù)合焊接繼承了TIG焊質(zhì)量高、焊縫穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，還具備熔深大、焊縫成形好、飛濺少、節(jié)省工序等優(yōu)勢(shì)。 目前雙電弧焊焊接工藝已有初步研究，本文對(duì)TIG-MAG雙電弧焊接與單MAG電弧焊焊縫成形的對(duì)比進(jìn)行試驗(yàn)與研究，焊接試驗(yàn)完成后，需將焊縫切割，打磨試塊，觀察試驗(yàn)后焊縫的余高、熔寬和熔深，以得到哪一種焊接方法焊縫成形最優(yōu)。 1.2課題的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 雙弧焊既能提高生產(chǎn)效率還能很有效防止焊后變形，熔池穩(wěn)定焊縫成形良好[7]。還有焊接工作者分析分析了雙電弧焊接與單MAG電弧焊接焊縫成形，分析結(jié)果表明雙弧焊能有效降低熱輸入，并且在很高焊速下依然可以形成良好無(wú)瑕疵的焊

10、縫，且焊后焊縫的熔深比單弧焊焊縫熔深更大[8]。海外學(xué)者研究雙電弧焊碳鋼焊接工藝，有了TIG電弧的并列焊接改變了單電弧的熱輸入效率，在兩個(gè)電弧之間存在穩(wěn)定的電弧，在單電弧的基礎(chǔ)上引入TIG電弧能更好在焊接過(guò)程中產(chǎn)生穩(wěn)定且均勻向前上方運(yùn)動(dòng)的熔池，從而獲得更好成形的焊縫[9]。秦國(guó)梁等人[10],研究了復(fù)合對(duì)接和堆焊工藝，焊速為3.5 m/min的狀態(tài)下依然可以形成良好的焊縫。另外還有學(xué)者通過(guò)研究雙面雙弧焊縫成形，實(shí)現(xiàn)了雙弧焊焊接厚板不需要清根，節(jié)省了工序，提升了整個(gè)焊接效率[11]。TIG-MAG雙電弧焊運(yùn)用TIG焊進(jìn)行打底隨后進(jìn)行MAG焊蓋面，這樣的焊接方法使得蓋面更容易成形優(yōu)良焊縫。 TI

11、G-MAG雙電弧復(fù)合焊接是一種很大程度提高生產(chǎn)效率、改善焊接低質(zhì)量的焊接方法。而且TIG-MAG雙電弧復(fù)合焊接可以將兩個(gè)電弧優(yōu)勢(shì)克服各自不足之處，既存在著MAG焊接的高效率，又有著TIG焊接的高焊縫質(zhì)量[12]。近些年常用的手工鎢極氬弧焊(TIG)就存在焊接效率低的問(wèn)題，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊也有焊接接頭質(zhì)量問(wèn)題。所以實(shí)現(xiàn)焊接效率高且焊接接頭質(zhì)量也不低的焊接方法就是進(jìn)行雙電弧復(fù)合焊接，通過(guò)對(duì)比研究單MAG電弧與雙電弧TIG-MAG雙電弧焊縫成形，選擇一個(gè)更好的焊接方式以解決實(shí)際生活中的問(wèn)題，讓TIG-MAG雙電弧焊朝著實(shí)用化及高效的的方向發(fā)展。 1.3 TIG-MAG雙電弧復(fù)合焊接的原理及特點(diǎn)

12、 TIG-MAG雙電弧焊是將TIG電弧焊與MAG電弧焊并列焊接，結(jié)合傳統(tǒng)弧焊和復(fù)合熱源工藝技術(shù)結(jié)合的新型焊接方法，如圖1.1為TIG-MAG雙電弧復(fù)合焊的原理圖。TIG-MAG復(fù)合焊接就是通過(guò)采用不同種類的電弧或熱源相結(jié)合進(jìn)行焊接，由于雙電弧焊增加了熱源，提升了焊絲熔化效率和熔覆效率。有了TIG電弧的引入，能更好的維持MAG電弧穩(wěn)定性，從而起到整個(gè)焊接過(guò)程一定保護(hù)作用[13]，并且可以有效地改善焊接過(guò)程讓MAG電弧焊接處更好質(zhì)量的焊縫。 圖1.1TIG-MAG雙電弧復(fù)合焊原理圖 TIG-MAG雙電弧焊接成本低，二氧化碳?xì)怏w的價(jià)格相對(duì)便宜，并且二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊所用到的焊絲價(jià)格廉

13、價(jià)，焊接能量消耗也很低，焊縫成形穩(wěn)定且無(wú)瑕疵質(zhì)量高，因此降低了設(shè)備和生產(chǎn)成本。且MAG焊中二氧化碳?xì)怏w能給焊縫形成保護(hù)層使得焊縫的抗熱防銹抗蝕能力強(qiáng)，且二氧化碳對(duì)空氣之中的油污不敏感，抗裂抗蝕性能好，因此 TIG-MAG雙電弧焊焊縫質(zhì)量好。TIG焊中的氬氣氣體是一種無(wú)色惰性有機(jī)氣體，在高溫下熱穩(wěn)定性好。在這種高溫下它既不可以溶于任何液態(tài)有機(jī)金屬，也不會(huì)與其他金屬起任何化學(xué)反應(yīng)，被用于焊接的金屬材料與焊縫中的其他合金金屬元素很少發(fā)生燃燒現(xiàn)象，所以先用TIG焊接再用MAG焊接，能起到保護(hù)焊縫作用。 采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)電弧焊在采用復(fù)合焊接方式進(jìn)行焊接時(shí)，焊接電流密度大，電弧焊內(nèi)熱量集中，熔透散熱

14、能力強(qiáng)，熔敷速度快，且焊后試件可以不需要進(jìn)行清渣處理，因此焊接效率高[14]。雙電弧TIG-MAG不僅適用于各種薄板焊接，同時(shí)它還可以直接應(yīng)用于各種厚板的焊接;由于二氧化碳的氣流不僅能有效起到保護(hù)的作用，還能很大程度上有效地防止薄壁構(gòu)件產(chǎn)生燒穿的問(wèn)題，還可以降低薄壁焊件的焊接變形。 1.4課題的主要研究工作 觀測(cè)雙電弧焊接與單電弧焊焊接12 mm的Q345-B低合金高強(qiáng)鋼焊縫成形的對(duì)比。還有其熔深、余高、焊接熔寬的研究，本課題的任務(wù)是： 1）熟悉單MAG電弧與雙電弧復(fù)合焊焊接技術(shù)的原理與特點(diǎn)； 2）分析Q345-B低碳合金鋼的焊接性； 3）確定12 mm板厚Q345-

15、B的單MAG電弧焊與雙電弧復(fù)合焊接的焊接工藝參數(shù)范圍； 4）進(jìn)行觀測(cè)單MAG電弧焊與雙電弧復(fù)合焊接成形形貌的對(duì)比，并記錄金相試驗(yàn)結(jié)果； 5）分析單MAG電弧焊與雙電弧復(fù)合焊焊縫成形形貌及金相試驗(yàn)熔寬、余高、焊縫熔深等數(shù)據(jù)，得出單MAG電弧焊與雙電弧復(fù)合焊成形規(guī)律。 第二章 試驗(yàn)材料、設(shè)備及方法 2.1試驗(yàn)材料 實(shí)驗(yàn)使用的Q345-B低合金結(jié)構(gòu)鋼，含碳量為0.20 %，抗拉強(qiáng)度等于470-630 MPa。Q345-B鋼的合金含量較少，焊接性良好，焊接前一般不需要預(yù)熱[15]。而且Q345-B鋼還是目前我國(guó)應(yīng)用最廣的低合金鋼。Q345-B低合金結(jié)構(gòu)鋼的母材顯微組織如圖2.1所示。其化學(xué)

16、成分和力學(xué)性能如表2.1，表2.2所示。 圖2.1 母材Q345-B金相顯微組織 表2.2 Q345-B的化學(xué)成分 牌號(hào) C Si Mn P Cr Cu Mo Ni Q345-B ≤0.20 ≤0.50 ≤1.70 ≤0.035 ≤0.30 ≤0.30 ≤0.10 ≤0.50 表2.1 Q345-B的力學(xué)性能 牌號(hào) 公稱厚度 屈服強(qiáng)度 抗拉強(qiáng)度 拉伸試驗(yàn) 沖擊試驗(yàn) Q345-B 12 mm ≥345 Mpa 470-630 Mpa ≥20% ≥34 J Q345-B是一種鋼材的材料，它有很多特點(diǎn)比

17、如，低溫性能好，焊接性能好，綜合性能好等。Q345-B廣泛應(yīng)用于大型建筑，應(yīng)用領(lǐng)域廣。Q345-B為低合金結(jié)構(gòu)鋼，質(zhì)量等級(jí)為B級(jí)，有沖擊試驗(yàn)要求，一般在熱軋或正火狀態(tài)下使用，其本身為非熱處理用鋼[16]，主要通過(guò)加入合金元素進(jìn)行固溶強(qiáng)化和沉淀強(qiáng)化從而來(lái)提高強(qiáng)度，通常在厚度30 mm以下焊接不需要預(yù)熱。 這次實(shí)驗(yàn)所以這次我們選用的焊絲材料的牌號(hào)為CHW-50C6R，焊絲的直徑為1.2 mm。根據(jù)GB/T17493-2008《低合金鋼藥芯焊絲》和GB/T47853--1999《不銹鋼藥芯焊絲》等中國(guó)藥芯焊絲的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。CHW-50C6R二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊絲的標(biāo)準(zhǔn)為NB/T 47018.3 ER

18、50-6和GB/T8110 ER50-6。藥芯焊絲與實(shí)芯焊絲的主要區(qū)別在于所用的焊絲構(gòu)造不同，藥芯焊絲是內(nèi)部裝有藥芯或金屬粉末混合物的一種焊絲，焊接時(shí)在電弧熱的作用下，熔化狀態(tài)的藥芯、焊絲、母材和保護(hù)氣體之間共同發(fā)生冶金作用，形成一層較薄的液態(tài)熔渣包并覆蓋熔池，對(duì)熔化金屬形成更深一層的保護(hù)[17]。 保護(hù)氣體的選用至關(guān)重要，保護(hù)氣體可以保護(hù)焊接時(shí)焊縫表面不受環(huán)境空氣的影響，同時(shí)帶走部分焊接熱量。焊接保護(hù)氣可以在焊接時(shí)對(duì)焊縫進(jìn)行一個(gè)保護(hù)作用可以盡可能阻隔外來(lái)雜質(zhì)對(duì)焊縫的影響。焊接保護(hù)氣也可以更好的使焊縫美觀。本次的試驗(yàn)MAG焊使用的保護(hù)氣是二氧化碳?xì)怏w，TIG焊使用的保護(hù)氣體是氬氣，兩個(gè)氣體的

19、氣體流量都選擇10 L/min。 MAG焊中二氧化碳?xì)怏w充當(dāng)?shù)氖请娀〗橘|(zhì)，同時(shí)起著保護(hù)焊接區(qū)域的作用。MAG焊接技術(shù)現(xiàn)在是目前我國(guó)焊接質(zhì)量較好的技術(shù)之一，成本低且焊接成型的產(chǎn)品抗裂性能好，該焊接技術(shù)也在工業(yè)領(lǐng)域頗受歡迎。二氧化碳(CO2)氣體保護(hù)焊的焊接方法效率高、質(zhì)量好、適用范圍廣，而且CO2氣體價(jià)格便宜所以在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)的應(yīng)用中也越來(lái)越廣泛。 氬氣(Ar)是目前在日常焊接中保護(hù)應(yīng)用很廣的氣體。碳鋼在沒(méi)有活性氣體氧時(shí)，熔池是相當(dāng)?shù)恼硿?，有了氬氣的保護(hù)作用下，表面張力增大，有助于焊縫成形。氬氣化學(xué)性能不活潑因此安全性非常的高，所以它通常會(huì)被當(dāng)作保護(hù)氣體使用。 試板用砂輪機(jī)把表面磨光滑，然后

20、用銼刀把兩側(cè)磨得齊平，然后用小銼刀去除兩面的毛刺和其他雜質(zhì)，緊接著我們需要或者用丙酮用來(lái)擦干凈試件表面的油污。先用角磨機(jī)適當(dāng)擦除表面氧化膜，最后再用鋼絲刷去除試件表面氧化膜。 2.2試驗(yàn)設(shè)備 TIG-MAG雙電弧焊試驗(yàn)裝置分為手工鎢極氬弧焊和二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊兩個(gè)裝置組成。試驗(yàn)設(shè)備如圖2.2所示。TIG的鎢極氬弧焊裝置由焊接電源、焊接送絲系統(tǒng)、焊槍、水冷及供氣系統(tǒng)等部分組合而成。鎢極氬弧焊焊接系統(tǒng)的焊接電源型號(hào)為NB-400如圖2.2(a)（引弧、穩(wěn)弧隔直裝置和控制系統(tǒng)與電源組為一體）。MAG的二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接系統(tǒng)包括焊接電源、送絲系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、氬氣保護(hù)氣體以及焊槍組成。二氧化碳?xì)?/p>

21、體保護(hù)焊的焊接焊機(jī)型號(hào)為WSM-400如圖2.2(b)所示。 (a) TIG焊機(jī) (b) MAG焊機(jī) 圖2.2試驗(yàn)設(shè)備 2.3試驗(yàn)方法 在此次焊接試驗(yàn)中，需要以下三種焊接方式來(lái)進(jìn)行焊接成形的對(duì)比，本次試驗(yàn)一共是三組，試驗(yàn)是在打磨好的Q345-B鋼板上進(jìn)行堆焊研究。三種焊接方法分別是：1、進(jìn)行單MAG電弧焊；2、先進(jìn)行MAG-TIG雙電弧焊的堆焊焊接方式；3、TIG-MAG雙電弧焊的堆焊焊接方式，然后再進(jìn)行三個(gè)方法的互相的對(duì)比試驗(yàn)來(lái)觀測(cè)三種不同方式焊接出來(lái)的焊縫焊道的不同之處。即其他量都不變的前提下，然后對(duì)焊接的方向進(jìn)行改變，從而可以看出在其他

22、的參數(shù)都在不變的情況下，三種不同方式的焊接方法對(duì)焊后成形形貌及其對(duì)應(yīng)的力學(xué)性能的變化，最后在焊接完成后，檢測(cè)焊縫的形貌、熔寬、熔深。 改變焊接方向的焊接對(duì)比成形試驗(yàn)，我們選用了12 mm的Q345-B鋼板進(jìn)行堆焊，電流為180 A、電壓為20 V，焊槍角度45。 表 2.3 焊接參數(shù) 試驗(yàn)參數(shù) MAG焊接 TIG焊接 焊接電流 175 A 120 A 電弧電壓 20V 11V 保護(hù)氣種類 Ar(80%)+ CO2(20%) Ar(99.9%) 焊后拿著試板用線切割將試塊切成20 mm20 mm的小樣，依次用了180#、800#、1500#、2000#的金相

23、磨砂紙對(duì)試塊進(jìn)行摩擦，要按照同一方向摩擦，依次垂直摩擦，最后一個(gè)流程是采用粒度為W1.5的研磨拋光膏進(jìn)行拋光，拋光機(jī)用的是機(jī)型為YMPZ-2的自動(dòng)金相試樣磨拋機(jī)如圖2.3所示。在拋光期間要間斷地加適當(dāng)?shù)膾伖飧?，再用清水沖洗后用吹風(fēng)機(jī)吹干，拋光后的試樣需要浸于盛在玻璃器皿的3 %的硝酸酒精溶液腐蝕液中進(jìn)行腐蝕，將試樣在器皿里輕微晃動(dòng)，讓其試樣腐蝕，最后用清水沖洗干凈，然后再使用吹風(fēng)機(jī)吹干，以便接下來(lái)更好的觀測(cè)。 首先通過(guò)肉眼（此時(shí)也可使用放大鏡）的觀察，觀察焊后是否存在氣孔、夾渣等明顯的焊接缺陷，并且獲取焊縫橫截面的熔合情況；然后測(cè)量焊縫成形的余高、熔寬、焊接的熔敷高度、焊接熱影響區(qū)寬度等數(shù)據(jù)

24、，并記錄。金相制樣的目的是腐蝕后的金相試樣可以利用光學(xué)顯微鏡下清楚有效地觀察到宏觀組織。 圖2.3 YMPZ-2型自動(dòng)金相試驗(yàn)機(jī) 6 第三章 單MAG焊與雙電弧復(fù)合焊成形對(duì)比 3.1單MAG焊與TIG-MAG雙電弧焊焊接成形對(duì)比 本部分比較單MAG電弧焊接與雙電弧復(fù)合焊接焊接成形形貌，我們可以從圖3.1焊縫成形中看出MAG-TIG雙電弧焊與TIG-MAG雙電弧焊焊縫都比單MAG焊縫寬度更大一些，成形樣貌也稍好些。在其他因素不變的情況下，雙電弧焊焊縫成形比單電弧焊焊縫成形更美觀，焊縫更均勻，更穩(wěn)定。TIG-MAG雙電弧焊接由于TIG電弧的引入，從一個(gè)熱源變成兩個(gè)熱源，可調(diào)

25、節(jié)參數(shù)范圍變廣，有了穩(wěn)定的TIG電弧能在焊接整個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生穩(wěn)定且均勻向前上方運(yùn)動(dòng)的熔池，從而形成非常良好穩(wěn)定的焊縫。 TIG-MAG雙電弧焊接由于TIG電弧焊作為打底層的焊接，使得電弧、焊絲母材和鋼板更好的熔化成液體金屬，在熔池中停留時(shí)間變長(zhǎng)，更好地促進(jìn)MAG電弧焊的堆焊焊接。 (a) 單MAG焊 (b) MAG-TIG焊 (c) TIG-MAG焊 圖3.1 單MAG焊與雙電弧復(fù)合焊焊縫成形 3.2 雙電弧焊接與單電弧焊接熔深的對(duì)比 測(cè)量焊縫余高和焊縫寬度都是取焊縫整體的三個(gè)點(diǎn)作為余高的值然后三個(gè)值取平均值，三個(gè)點(diǎn)分別在焊

26、縫前端一段取任意一個(gè)點(diǎn)、焊縫中間、焊縫后端一段去任意一個(gè)點(diǎn)。 首先焊接的單MAG電弧焊焊縫見(jiàn)圖3.2(a)，在我整個(gè)焊接的過(guò)程中熔池運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不太穩(wěn)定，成形形貌有缺陷不平穩(wěn)，它的焊縫余高三個(gè)值分別為2.5 mm、2.5 mm、2.5 mm。也就是它的焊縫余高為2.50 mm；它的焊縫寬度三個(gè)值分別為4.0 mm、4.0 mm、5.0 mm。所以它的焊縫寬度為4.33 mm。再看由MAG-TIG雙電弧焊接的焊縫圖3.2(b)，它的焊縫余高三個(gè)值為2.5 mm、2.5 mm、3 mm。也就是它的焊縫余高為2.67 mm；它的焊縫寬度三個(gè)值分別為4.5 mm、4.5 mm、5.0 mm。所以它的焊縫

27、寬度為4.67 mm。3.2(b)比3.2(a)成形的焊縫熔深和熔寬有明顯的增大，3.2(b)也比3.2(a)熔透要更均勻一點(diǎn)，焊道更美觀一點(diǎn)，也相對(duì)更穩(wěn)定均稱一些。多了TIG焊的打底，在我焊接過(guò)程中明顯感受到MAG-TIG雙電弧焊接要比單MAG焊接熔池的產(chǎn)生更穩(wěn)。 再觀察由TIG-MAG雙電弧焊接的圖3.2(c)焊縫，它的焊縫余高三個(gè)值分別為2.5 mm、3.0 mm、3.0 mm。也就是它的焊縫余高為2.83 mm；它的焊縫寬度三個(gè)值分別為6.0 mm、6.0 mm、6.5 mm。所以它的所以它的焊縫寬度為6.17 mm。我們對(duì)比3.2(c)與3.2(a)的兩張圖可以看出，3.2(c)的

28、焊道明顯比3.2(a)的焊縫余高更深，焊縫寬度更寬，在我焊接完MAG電弧的打底后，由TIG電弧蓋面時(shí)，明顯地感覺(jué)到比單MAG電弧焊焊接時(shí)更好焊，蓋面焊接時(shí)能感受到熔池流動(dòng)狀態(tài)更為均勻，電弧中焊絲與板材共同作用下直至熔化成液態(tài)金屬，熔池中液態(tài)金屬方向一直為向前流動(dòng)，引領(lǐng)著你往前走，更好的焊接出基本無(wú)瑕疵的焊道，而且焊接速度更快，焊接效率也因此提高，而單MAG焊接時(shí)就沒(méi)有那么均勻的熔化。 我們?cè)賹?duì)比3.2(b)與3.2(c)兩個(gè)都是雙電弧焊接的焊接方法，它們不同的就是焊接的方向先后順序的差別。一個(gè)是先焊接的是MAG焊，另一個(gè)先焊接的是TIG焊，相比它們的焊縫余高和焊縫寬度都是后者比前者的值大見(jiàn)圖

29、3.2(b)與3.2(c)。但是圖3.2(c)跟圖3.2(b)相比還是3.2(c)的焊縫寬度更寬些。因此TIG-MAG雙電弧焊要比MAG-TIG雙電弧焊更適合于焊接縫隙大的物件。 在其他參數(shù)不變的情況下，單MAG電弧焊焊后的焊縫熔深為4.83 mm見(jiàn)圖3.4(a)所示；MAG-TIG雙電弧焊焊后焊縫熔深為5.47 mm見(jiàn)圖3.4(b)所示；TIG-MAG雙電弧焊焊后焊縫熔深為5.81 mm見(jiàn)圖3.4(c)所示。 由此可見(jiàn)，雙電弧焊接的熔深比單電弧熔深更大，而且熔寬更寬。TIG-MAG電弧焊的焊縫要比MAG-TIG電弧焊的焊縫更均勻、更光滑、更美觀、更穩(wěn)定，也可以看出TIG-MAG焊接焊縫比

30、MAG-TIG焊接焊縫的熔深稍大一點(diǎn)，熔寬也稍大一些，相比單MAG電弧焊焊后焊縫成形，TIG-MAG雙電弧焊焊縫熔透均勻、成形穩(wěn)定，可以在與單MAG電弧焊參數(shù)不變的情況下，實(shí)現(xiàn)雙弧焊焊縫成形，且焊縫余高適中，焊縫熔深更大。TIG-MAG雙電弧焊比MAG-TIG成形要更好一些，而TIG-MAG電弧焊和MAG-TIG電弧焊都比單MAG焊的焊縫成形更好。其原因?yàn)椋菏紫入p電弧焊接是由兩個(gè)電弧進(jìn)行堆焊的焊接方式，由一個(gè)電弧先焊接再由另個(gè)電弧立馬焊接，這樣可以讓焊接的時(shí)候電弧中的焊絲與板材更好地熔化形成液態(tài)金屬。其次雙電弧焊接焊接時(shí)由于已有第一層的焊道并且處于高溫的狀態(tài)，再焊第二層的時(shí)候明顯地能發(fā)現(xiàn)比單M

31、AG焊接時(shí)更好地熔化成熔池，也就更好地形成焊縫。最后，雙電弧能很大程度地提高焊接生產(chǎn)制造的效率，也能保證有效率的同時(shí)確保焊接的質(zhì)量。 （a）單MAG焊 （b）MAG-TIG焊 （c）TIG-MAG焊 圖3.2 單MAG焊與雙電弧復(fù)合焊熔深橫截面 3.3焊縫金相組織分析及分析 圖3.3所示為單MAG焊與雙電弧MAG-TIG焊的a，b，c三個(gè)區(qū)域，a為焊縫區(qū)，由圖上可見(jiàn)兩個(gè)焊縫區(qū)都較為良好。母材與焊縫的交界區(qū)為熔合區(qū)b，是指焊接接頭中焊縫金屬向熱影響區(qū)過(guò)渡的區(qū)域，它的兩側(cè)分別是完全熔化的焊縫區(qū)和完全不熔化的

32、熱影響區(qū)，所以也稱其半熔化區(qū)。最下面c部分就是不完全熔化的熱影響區(qū)，在焊接熱循環(huán)的作用下，焊縫兩側(cè)處于固態(tài)的母材發(fā)生明顯的組織和性能變化，經(jīng)過(guò)退火之后形成帶狀的組織，珠光體的含量也高于母材，我們可以知道焊縫的硬度高于母材，因此得知焊縫的硬度高于母材。圖上母材組織塊狀多面體組織為鐵素體，黑色多面體為珠光體，兩者分布均勻，并沒(méi)有什么差別。由圖3.3(a)、3.3(b)和3.3(c)焊縫圖可以看出，圖3.3(b)與圖3.3(c)熱影響區(qū)粗晶區(qū)上的鐵素體和焊縫區(qū)的柱狀晶明顯比圖3.3(a)上細(xì)小，晶粒越粗大，焊縫質(zhì)量越不好，說(shuō)明雙電弧焊接要比單電弧焊接焊縫質(zhì)量越好。 a b c

33、 a b c a b c (a) 單MAG電弧 (b) MAG-TIG電弧 (c) TIG-MAG電弧 圖3.3焊接接頭金相組織 結(jié)論 針對(duì)板厚為12 mm的Q345-B低合金鋼在TIG-MAG雙電弧焊與單MAG電弧焊不同焊接方法焊后成形形貌、焊接熔深、焊接熔寬及焊縫余高進(jìn)行研究，得出如下結(jié)論： （1） MAG電流為180A，電壓為20 V，TIG電流為

34、120A，電壓為12V，在這些參數(shù)下，TIG-MAG雙電弧復(fù)合焊接焊縫成形最佳。 （2） TIG-MAG雙電弧焊相比單電弧焊接Q345-B低合金鋼時(shí)，焊縫熔深從4.83 mm增大到5.81mm，熔深增加，焊縫余高從2.50 mm增大到2.83 mm，焊縫余高增加，焊縫熔寬從4.33 mm增大到6.17 mm，焊縫熔寬有大幅度增加。 （3） TIG-MAG雙電弧焊相比MAG-TIG雙電弧焊，在各參數(shù)不變的情況下，焊縫熔深從5.47 mm增大到5.81mm；焊縫余高從2.67 mm增大到2.83 mm，焊縫熔寬從4.67 mm增大到6.17 mm。焊縫熔深、焊縫余高增大不明顯，焊縫熔寬有大幅度

35、增大。 參考文獻(xiàn) [1] Li Jianguo. Present situation and future of welding machinery in dietary. China Welding, 1994, 3(2): 27-28 [2] 張華軍, 張廣軍, 王俊恒, 等. 低合金高強(qiáng)度雙面雙弧焊熱循環(huán)對(duì)組織性能的影響[J]. 焊接學(xué)報(bào), 2007, (10): 81-84 [3] 劉殿寶, 李福泉, 譚財(cái)旺, 等. EH36鋼厚板雙面雙弧打底焊焊縫組織及性能[J].

36、焊接學(xué)報(bào), 2011, (01): 81-84 [4] 魏金山. 船用高強(qiáng)鋼不預(yù)熱焊接技術(shù)研究[J]. 材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用, 2002, 17(1): 37-41 [5] 婁小飛, 陳茂愛(ài), 武傳松, 等. 高速TIG-MAG復(fù)合焊焊縫駝峰及咬邊消除機(jī)理[J]. 焊接學(xué)報(bào). 2014: 87-90 [6] 強(qiáng)偉. 雙面同軸TIG焊工藝與雙弧影響機(jī)制研究[D]. 南京理工大學(xué)博士學(xué)位論文, 2018: 13-14 [7] NobuyukiOkui. AdvancedProductionSystemsinJapaneseShipyards.Transactionofthe Japan Weld

37、ing Society, 1993, 24(1): 16-21 [8] 鐘浩, 石玗, 薛誠(chéng). 非熔化極旁路耦合電弧GMAW工藝研究[J]. 甘肅科技, 2012, 28(9): 54-58 [9] Shuhei Kanemaru, Tomoaki Sasaki, Toyoyuki Sato, et al. Manabu Tanaka. Study for TIG-MIG hybrid welding process[J]. Weld world, 2014, 58: 11-18. [10] Meng X M, Qin G L, Zhang Y M, et al. High speed

38、TIG-MAG hybrid arc welding of mild steel plate[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2014, 214(11): 2417-2424. [11] Yang C D, ZhongJ Y, Chen Y X, et al. The realization of no back chipping for thick plate welding[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2014, 74

39、(1): 79-88. [12] 宋昌洪. TIG-MAG復(fù)合焊電弧形態(tài)及熔滴過(guò)渡行為研究[D]. 山東大學(xué), 2014. [13] 張華軍. 大厚板高強(qiáng)鋼雙面雙弧焊新工藝及機(jī)器人自動(dòng)化焊接技術(shù)[D]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué), 2009. [14] 顧小燕. YAG激光+脈沖雙MIG電弧復(fù)合焊接熱源耦合機(jī)理及工藝研究[D]. 天津大學(xué), 2013. [15] 吳藝超. 鋁合金激光-TIG雙面復(fù)合焊接特性分析[D]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué), 2014. [16] 石南輝, 張立志, 焦自權(quán), 等. ZG230與Q345B鋼焊接工藝及缺陷預(yù)防措施[J]. 欽州學(xué)院, 2017. [17] 何少卿, 王朝前. 藥芯焊絲及應(yīng)用[M] . 化學(xué)工業(yè)出版社, 2009.  12